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复杂隧道环境毫米波传播特性仿真与实测

发布时间:2018-11-28 11:34
【摘要】:近年来随着通信质量的需求增加,第五代无线通信系统的研究进展迅速,毫米波传播特性已成为目前无线通信领域的研究热点之一。隧道环境作为现代社会的重要活动场所,隧道中毫米波传播特性研究具有重要的实用价值和理论意义。本文基于入射及反弹射线/镜像法研究毫米波在隧道环境中的传播特性,开展了毫米波无线信道的实际测量和仿真分析,为下一代隧道环境中毫米波通信的网络规划与优化提供了理论依据和科学支撑。本文主要研究内容如下:(1)概述了毫米波的研究现状,介绍了入射及反弹射线/镜像法方法的基本概念和计算机实现算法,重点详述了实测使用的硬件系统和测量步骤。(2)验证本文方法的正确性:在典型矩形直长空隧道环境中进行建模与仿真,将仿真结果与已知文献中的测量结果进行了对比验证。在此基础上,比较了不同粗糙度情况下毫米波在隧道环境中的传播情况。同时,在复杂隧道环境的直线视距情况和弯曲非视距情况进行实际测量和仿真建模,将仿真结果与实测结果作了对比分析。(3)考虑到仿真条件的多样性:讨论了在弧形弯曲隧道中不同曲率半径对毫米波传播特性的影响。比较了弯曲隧道中垂直极化和水平极化的差异。通过仿真对比不同情况的垂直极化波的接收功率和均方根时延,分析比较三种不同曲率半径隧道中传播特性的差异。(4)考虑到仿真环境的复杂性:对复杂有车隧道环境中毫米波的传播特性进行了仿真。主要分析了不同数量的车辆和不同位置的车辆对毫米波传播的影响,以及对接收功率和多普勒频移的影响。
[Abstract]:In recent years, with the increasing demand of communication quality, the research of the fifth generation wireless communication system has made rapid progress. The millimeter wave propagation characteristic has become one of the research hotspots in the field of wireless communication. As an important activity place in modern society, the study of millimeter wave propagation characteristics in tunnel has important practical value and theoretical significance. In this paper, the propagation characteristics of millimeter wave in tunnel environment are studied by the method of incident and rebound ray / mirror, and the actual measurement and simulation analysis of millimeter wave wireless channel are carried out. It provides theoretical basis and scientific support for the network planning and optimization of millimeter wave communication in the next generation tunnel environment. The main contents of this paper are as follows: (1) the research status of millimeter wave is summarized, the basic concept of incident and rebound ray / image method and the algorithm of computer implementation are introduced. The hardware system and measurement steps used in the field measurement are described in detail. (2) the correctness of this method is verified: modeling and simulation are carried out in the typical rectangular long air tunnel environment. The simulation results are compared with those measured in the known literature. On this basis, the propagation of millimeter wave in tunnel environment with different roughness is compared. At the same time, the actual measurement and simulation modeling are carried out in the case of straight line of sight and bending non-line-of-sight in complex tunnel environment. The simulation results are compared with the measured results. (3) considering the diversity of simulation conditions, the effects of different curvature radii on millimeter wave propagation in curved tunnel are discussed. The difference between vertical and horizontal polarization in curved tunnel is compared. The received power and root mean square delay (RMS) of vertical polarization wave in different cases are compared by simulation. The propagation characteristics of three different curvature radius tunnels are analyzed and compared. (4) considering the complexity of simulation environment, the propagation characteristics of millimeter wave in complex vehicle tunnel environment are simulated. The effects of different numbers of vehicles and vehicles in different positions on millimeter wave propagation, as well as on the received power and Doppler frequency shift, are analyzed.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN928

【参考文献】

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本文编号:2362710

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